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关键施工工艺的BIM模拟方法研究

2018-11-30

山东工业技术 2018年3期
关键词:吊装构件钢筋

宋 强

(青岛酒店管理职业技术学院,山东 青岛 266100)

1 复杂钢筋节点模拟

在复杂梁柱节点处钢筋密集且纵横交错,如果再遇到型钢劲性结构,就更加复杂,给施工过程中的钢筋排布与工序安排带来难度。

首先进行三维建模,包括节点钢筋尺寸、钢筋排布、箍筋间距和箍筋大小、钢筋与型钢之间连接方式,以及钢筋与钢筋之间的连接、焊缝宽度、螺栓大小、连接板尺寸厚度等,然后在三维模型中去校核发现复杂节点设计中出现的问题,针对其中出现的不合理设计进行论论修改。

可利用Navisworks软件,进行钢筋间的碰撞检查以及钢筋和型钢之间的碰撞检查,检查钢筋之间以及钢筋和型钢之间是否发生碰撞,并生成碰撞报告。根据碰撞报告进行结果检查和分析,然后进行优化。优化完成之后,对钢筋的排布顺序进行分析与确定。并制作工序模拟动画。应用Navisworks软件制作的复杂钢筋节点制作钢筋绑扎顺序模拟动画,用于向工人进行技术交底。

2 顶模技术模拟

首先,利用BIM应用软件创建液压顶升系统、悬挂系统和平台系统等相关构件的三维模型。模型应准确表达顶模相关设计文件的内容,完整展现二维图纸信息。应用Revit软件创建了顶模的平台系统,可用于进行与工程实体和顶模其他系统的碰撞检查,从而为进一步优化顶模系统设计方案提供支撑。

其次,在审核确认模型正确后,可以运用碰撞检查软件对顶模的各个系统进行碰撞检查。将顶模和建筑结构、施工电梯、塔吊等进行碰撞检查,避免在施工过程中因为施工碰撞,导致无法施工或者返工,对相互冲突的地方重新优化设计。应用Navisworks软件对各系统进行碰撞检查,发现设计失误,进行优化设计。

在顶模系统中,存在大量的材料堆放、人员走动,对施工平台的空间要求比较大,其走道等空间设置是否合理直接影响顶模施工效率。在Navisworks软件中,通过漫游,设计漫游人的宽度高度来实施检查楼梯、挂架走道等各系统的净空是否达到使用功能要求。应用Navisworks软件的实时漫游功能,将顶模系统模型导入设计中,设置漫游角色的身高等属性,在模型中进行漫游,模拟工人在系统中的行走情况,对于所发现的净高不够等问题进行优化。

创建顶模三维模型过程中,应该严格按照设计图纸进行建模,准确表达平台桁架、挂架、模板系统还有顶升油缸等的精确尺寸,方便后期碰撞检查及优化工作的进行。在创建的三维模型基础上。按照指定顶模安装方案进行顶模安装流程的模拟,注意安装的步骤,及安装过程中对机械人工的需求。对安装过程中由于安装顺序不合理导致部分构件无法安装时,应优化安装流程,保证各构件安装的工作空间。若切实无法安装,应考虑更改设计,比如在不影响整体受力的情况下改变连接方式,或者构件形式。

在顶升的过程中,应严格控制顶模不与主体结构发生碰撞。顶模与主体结构的碰撞不仅会影响已施工结构的施工质量。还会造成顶模自身结构的损坏。在顶升过程中,还应注意顶模与施工电梯,及塔吊之间的碰撞问题,保证顶模顶升过程中可以顺利顶升。还应注意顶模在顶升过程中自身的稳定性。若顶升过程中出现碰撞,应该通过协调,优化顶模设计顶升方案或者塔吊等的布置方案。

顶模拆卸过程模拟,应根据制定的拆卸方案逐步拆除,拆除构件不宜过大,不能超过塔吊的吊装能力范围。拆除过程中应注意拆除顺序,避免顶模构件的损坏,提高顶模的利用率。在三维模拟过裎中,应废不断优化顶模的拆除过程,在保证结构安全的同时,保证顶模拆除的质量以及拆除效率。

3 安装吊装过程模拟

安装吊装模拟可以对顶横的吊装过程进行模拟,顶模安装过程比较复杂,设计的构件比较多,而且对安全系数及安装精度要求都比较高,安装过程出现的问题将影响整个建筑的质量以及后期施工的现场安全,通过对顶模安装过程的模拟不但可以规范现场顶模安装流程,还能提高顶模安装精度。应用Navisworks软件,进行虚拟预拼装,模拟顶模系统各个部件的吊装顺序,验证系统的可安拆性。

安装吊装模拟还可对钢结构施工中除顶模之外的一些重要结构的安装进行模拟。由于部分构件较大,对安装精度要求较高,通过三维吊装安装模拟可以更清楚地向施工人员交底,让施工人员掌握施工过程的重点难点,提高结构安装效率,保证安装的质量。应用Tekla件,对构件吊装顺序进行模拟,生产动画,用于对工人的技术交底。

施工过程中需要吊装大型机电设备时,为保证整个吊装过程的安全,以及保证吊装过程不对吊装构件造成损害,且不对周边建筑及人员安全造成损害,可对其吊装方案进行模拟,验证吊装方案的可行性及安全性,通过模拟对其吊装方案进行优化。

[1]丁烈云.BIM应用•施工[M].上海:同济大学出版社,2015.

[2]张建平,李丁,林佳瑞,颜钢文.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012(16).

[3]徐金晶.BIM技术在工程施工中的应用[J].农村经济与科技,2017(08).

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